一种自发电式负压吸尘黑板擦的制作方法

本发明涉及一种黑板擦，具体涉及一种自发电式负压吸尘黑板擦。

背景技术：

粉笔和黑板作为教育教学的必备工具，已有一千多年的使用历史了。但随之而来的同样持续千年的问题便是粉尘污染。粉笔的飞扬灰一直在影响着我们的生活。它们会引起肺部及呼吸道疾病、弄脏师生的衣物，擦不干净的黑板也会降低老师的教学进度。

根据全国大部分县市调研数据显示，粉尘引起的尘肺以及各种急慢性呼吸道疾病是目前教师职业病中最主要，危害最严重和最广泛的一种。通过系统动力模型对教室粉尘的分布及危害做出研究后发现，在讲台3m的直径空间内，工作环境与炼钢炉前工人受粉尘危害的严重程度极为相似。小小粉笔灰不仅会对人体产生严重的伤害，同时也对周围的环境造成了很大的破坏。

目前绝大多数学校使用的仍是由塑料外壳粘上毛质或绒质材料制成的传统黑板擦。这种简易的黑板擦在擦拭过程中会使粉尘到处飞扬，加重了粉笔灰的污染，黑板上的凹坑等死角亦无法擦除，并且擦完后滞留在板擦上的灰尘也很不容易清洁。

鉴于传统黑板擦的各种弊端，人们尝试着从不同的方面入手，在传统黑板擦基础上进行了研究改进。如改善其外形及结构；改善其毛刷材质；采用机械及电动的方法自动或半自动的擦除法；有采用静电除尘，利用静电吸附粉尘；有采用大功率吸尘器吸尘法；有借助汽车的雨刷装置刷擦黑板；有把黑板擦固定在导轨上，利用导轨的上下和左右移动来擦除粉笔灰。但这些设计有的不能解决粉尘四处飘散的问题，达不到保护教师、学生免受粉笔灰之苦的效果；有些不能实现局部的擦拭；有些可以吸尘，但这类吸尘黑板擦价格较贵，且结构比较复杂，需要消耗电能等资源；有的无法清除死角；有的不便于拆卸和清洗。

综上所述，一款能高效率、高质量地完成清洁任务，低耗甚至不需额外耗能并且能够自动除尘的绿色黑板擦，对环境的保护和教师的身体的健康保障具有极其重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能高效率、高质量地完成清洁任务，并且能够自动除尘、不额外耗能的绿色黑板擦，可有效避免粉笔灰乱飞的现象和教师相关职业疾病的发生，对改善环境、提升师生学习效率和保障身体健康具有极其重要的意义。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种自发电式负压吸尘黑板擦，其中，包括永久磁铁、黑板擦外壳、定向轮、感应线圈、通风孔、可拆卸毛毡、微型电机、集尘盒、过滤袋、毛刷；永久磁铁固定于黑板擦外壳内侧，其下方交错安装定向轮，定向轮上缠绕感应线圈。黑板擦外壳两侧接近背面的部分设有通风孔，黑板擦外壳与黑板接触位置安有可拆卸毛毡，黑板擦内部分两层，内层安有微型电机，外层安有集尘盒，过滤袋穿插于内外层，集尘盒位于过滤袋底部。过滤袋两侧均匀分布有毛刷。

所述黑板擦内层与外层严格隔开，气流需两次通过过滤袋才可流通。

所述过滤袋与黑板擦外壳形成封闭状态。

所述过滤袋可分为侧面部分和底面部分，侧面部分用于两次过滤含尘空气，底面部分用于防止集尘盒内的灰尘反流。

所述集尘盒位于过滤袋底部，可拆卸可清洗。

所述黑板擦移动时，定向轮上的感应线圈切割永久磁铁的磁感线而产生电流，电流驱动电机工作形成压力差。

所述随着黑板擦移动速度的变化，切割磁感线的能力随之相应变化，产生的电流也相应变化，因此吸尘能力也相应变化。

所述永久磁铁相对于定向轮的位置，应使感应线圈能最大程度得产生感应电流。

所述毛毡材质较为柔软，在黑板擦使用时，其能保证与黑板的表面始终保持接触。

所述黑板擦外壳内表面贴有一层聚酯纤维吸音棉。

所述在微型电机接触黑板擦外壳处设有软硬适当的橡胶圈，且橡胶圈必须多孔以隔振吸音。

近20年来，鉴于粉笔灰尘对师生的身体健康会产生重大影响，我国的科技工作者们对传统黑板及黑板擦做过很多的改进，出现了若干设想和设计，如无尘黑板、静电式黑板擦、吸尘器式黑板擦等。有些设计已经成为商品，然而到目前为止，还没有一项设计或产品得到了真正的普及与推广，主要问题在于实用性差、效果不佳等。性能较好的又会因浪费电能资源，需手动控制开关，结构复杂，拆装除尘不便，影响教师课堂效率等原因难以推广。

本发明基于伺服系统提出了一种适用于我国教育系统的新型自发电式节能除尘黑板擦。它具有除尘、环保、经济、使用方便、擦拭效果好、便于拆装、清灰方便、可靠性高、结构外形简单等优点。将粉尘对师生身体造成的危害降低到最小。同时避免了使用电池或外在电源，减少了废弃电池对环境的污染及对能源的消耗。并且可以轻易进行拆装维护，便于清理其内部的灰尘。其中刷头部分可多次更换，能实现壳体的长期循环使用。并且还特地关注并减小了吸尘类黑板擦运行过程中的噪音。以最有效、最节能的方式阻止了粉尘污染。对师生的健康保障及环境的保护具有极其重要的意义。相信此类除尘黑板擦的出现，能够从根本上消除粉笔灰尘对师生健康的影响，让知识的殿堂更加纯净。

附图说明

图1是本发明的总体结构图。

图2是自发电部分正视图。

图3是新型过滤袋结构正视图。

图中：1.通风孔2.黑板擦外壳3.可拆卸毛毡4.过滤袋5.定向轮6.毛刷7.永久磁铁8.感应线圈9.微型电机10.集尘盒。

具体实施方式：

为详细说明本发明自发电式负压吸尘黑板擦的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

如图1、2、3所示，自发电式负压吸尘黑板擦，包括永久磁铁7、黑板擦外壳2、定向轮5、感应线圈8、通风孔1、可拆卸毛毡3、微型电机9、集尘盒10、过滤袋4、毛刷6；永久磁铁7固定于黑板擦外壳2内侧，其下方交错安装定向轮5，定向轮5上缠绕感应线圈8。黑板擦外壳2两侧接近背面的部分设有通风孔1，黑板擦外壳2与黑板接触位置安有可拆卸毛毡3，黑板擦内部分两层，内层安有微型电机9，外层安有集尘盒10，过滤袋4穿插于内外层，集尘盒10位于过滤袋底部。过滤袋两侧均匀分布有毛刷6。

所述黑板擦内层与外层严格隔开，气流需两次通过过滤袋才可流通。

所述过滤袋与黑板擦外壳形成封闭状态。

所述过滤袋可分为侧面部分和底面部分，侧面部分用于两次过滤含尘空气，底面部分用于防止集尘盒内的灰尘反流。

所述集尘盒位于过滤袋底部，可拆卸可清洗。

所述黑板擦移动时，定向轮上的感应线圈切割永久磁铁的磁感线而产生电流，电流驱动电机工作形成压力差。

所述随着黑板擦移动速度的变化，切割磁感线的能力随之相应变化，产生的电流也相应变化，因此吸尘能力也相应变化。

所述永久磁铁相对于定向轮的位置，应使感应线圈能最大程度得产生感应电流。

毛毡环绕在毛刷的外围形成一层环状封闭的结构，毛毡与黑板擦外壳紧密巧妙配合，使用时毛毡与黑板表面紧密接触，从而在黑板、刷架和毛毡之间形成一个封闭空腔。毛毡材质较为柔软，能够保证与黑板的表面始终保持良好的接触，形成密闭性较好的空腔，保障粉笔灰及较大块的粉笔尘埃留在空腔的内部，以达到较好的隔尘除尘效果，并能起到辅助擦拭的作用。

所述黑板擦外壳内表面贴有一层聚酯纤维吸音棉。

所述在微型电机接触黑板擦外壳处设有软硬适当的橡胶圈，且橡胶圈必须多孔以隔振吸音。

自发电部分类似于手压式自发电手电筒。毛毡内部安装有对称的两个定向，位于黑板擦两个短边处。擦拭时定向轮随黑板擦转动，轮轴带动齿轮，齿轮再带动一级齿轮并做增速传动，最终带动永磁体切割磁感线产生电动势。产生的电流由导线传送给微型电机，从而使电机高效运转，达到预定吸尘效果。当擦拭较慢时，所产生的电动势较小；当擦拭加快时，也随之变强。

图3中箭头表示风向。考虑到下进风袋式除尘器设计，含尘气体由除尘器下部进入，形成自下而上的气流，由于气流方向与粉尘下落方向相反，增加了气流通过的阻力，亦容易导致部分微细粉尘容易在快速扰动的气流中被带出，削弱了最终的除尘效果。故本发明采用上进风袋式除尘器，粉尘在重力作用下，沉降趋势与气流方向一致，有利于粉尘快速沉降，除尘效率有所提高，设备阻力也可降低15%至30%。此外此设计可充分利用黑板擦狭小有限的空间，双向利用过滤袋进行双向过滤，即同时结合了内滤式袋式除尘器和外滤式袋式除尘器的特点。内滤式袋式除尘器含尘气流由滤袋内侧流向外侧，粉尘会在滤袋过滤作用下沉积在滤袋内表面上。其优点在于沉积在滤袋内的粉尘可以得到很好的暂时性的积累和存放，不易往外泄露。待使用数日后，可以将滤袋直接取出，集中清理积累已久的粉尘便可。另外滤袋外部为清洁气体，便于检查清除故障，甚至不停机都可检修，大大改善和简化了检修的条件。外滤式除尘器含尘气流由滤袋外侧流向内侧，粉尘沉积在滤袋外表面上。黑板擦不使用时，外滤得到的粉尘从过滤袋上因重力作用脱落，落入过滤袋进而落入集尘盒。过滤袋可有效防止集尘盒中的灰尘被扬起。集尘盒可定期拆卸清灰。如此双向过滤便极大地提高了工作效率。实现阻力小，结构简单，成本低，对内部机械损伤小的多种功能。